اصول طراحی معماری در اقلیم سرد، ویژگی‌های ساخت و ساز و روش‌های حفظ آسایش حرارتی در مناطق سردسیر ایران در مقاله زیر بررسی می‌شود.
اقلیم به معنای وضعیت میانگین آب و هوای یک منطقه در یک دوره زمانی طولانی مدت است. تحولات روی کره زمین در اثر تابش خورشید و زاویه انحراف کره زمین باعث تنوع اقلیمی در مناطق مختلف می‌شود. این تنوع شامل عواملی همچون تابش آفتاب، دما، رطوبت هوا، میزان بارندگی و وزش باد است. عرض جغرافیایی به‌عنوان مهم‌ترین و تاثیرگذارترین عنصر در این زمینه شناخته می‌شود.
اقلیم‌شناسی و تاثیرات آن بر فعالیت‌های انسانی:
اقلیم‌شناسی به بررسی و شناخت آب و هوای هر منطقه پرداخته و تاثیرات آن بر فعالیت‌های انسانی را مشخص می‌کند. با توجه به این تاثیرات، در مناطق مختلف دنیا، راهکارهای متفاوتی برای تطبیق با شرایط اقلیمی و بهره‌وری بهینه از منابع طبیعی اتخاذ می‌شود.
آسایش حرارتی در ساختمان:
آسایش حرارتی به شرایطی اشاره دارد که فرد برای تغییر شرایط حرارتی محیط هیچ اقدامی انجام ندهد. تعاریف مختلفی از آسایش حرارتی وجود دارد. به‌طور مثال، بلزیگر آسایش حرارتی را به‌عنوان حالتی تعریف می‌کند که فرد هیچ اقدامی برای تغییر شرایط حرارتی انجام نمی‌دهد. اشری این شرایط را ادراکی از رضایت حرارتی محیط می‌داند. اولگی شرایطی را توصیف می‌کند که کمترین میزان مصرف انرژی برای ایجاد یک محیط مطلوب صرف شود. لیمب نیز شرایط ویژه‌ای از ساختمان را که آسایش حرارتی ایجاد می‌کند، تعریف می‌کند.
برای برقراری آسایش حرارتی، عواملی همچون دمای هوا، دمای متوسط تشعشعی، رطوبت هوا، جریان هوا، میزان فعالیت و نوع پوشش اهمیت دارند. همچنین عوامل خاصی مانند سن، جنس، رنگ فضا و شرایط اقلیمی نیز تاثیرگذار هستند.
ویژگی‌های اقلیم سرد:
اقلیم سرد شامل کوهستان‌های غربی و رشته‌کوه‌های مرکزی ایران است که ویژگی‌های زیر را دارند:
- سرمای شدید و زمستان طولانی
- بارش برف سنگین
- رطوبت کم
- اختلاف زیاد درجه حرارت شب و روز
- یخ‌بندان
- فصل بهار کوتاه
- هوای معتدل در تابستان
ویژگی فضاهای شهری اقلیم سرد:
- عرض کم کوچه‌ها
- استقرار نسبت به زاویه خورشید
- کم کردن سطح تماس فضاها با محیط
- متراکم و متصل به‌هم
- کوچک و محصور
ویژگی کلی ساختمان‌های اقلیم سرد:
- ساختمان‌ها دارای حیاط مرکزی و درون‌گرا
- استفاده از حجم‌های مکعب مربع و مستطیل
- ارتفاع کم اتاق‌ها
- بام مسطح
- بازشوهای کوچک، بازشو بزرگ با سایبان مناسب
- ایوان و حیاط کوچک (حیاط 1.5 متر پایین‌تر از تراز شهر)
- جرم سنگین
- زیرزمین با سقف کوتاه
ویژگی مصالح استفاده شده:
- استفاده از مصالح بوم‌آورد
- استفاده از سنگ در دیوارها
- چوب و کاهگل برای سقف و دیوارها
سنگ به‌عنوان جرم حرارتی مناسب است، اما به دلیل وزن زیاد در مقابل زلزله آسیب‌پذیر می‌شود. در صورتی که عایق رطوبتی برای کاهگل استفاده نشود، در مقابل رطوبت بسیار آسیب‌پذیر خواهد بود.
اصول طراحی در اقلیم سرد:
هدف طراحی در این منطقه کاهش اتلاف حرارتی در زمستان است. برای این منظور، رعایت موارد زیر ضروری است:
- حفظ گرما در داخل ساختمان
- فراهم کردن امکان نفوذ اشعه خورشید به داخل بنا
- محافظت بنا از بادهای سرد زمستانی
حفظ گرما در داخل ساختمان:
- استفاده از عایق حرارتی
- مشخص کردن دمای نقطه تعادل
- عدم ایجاد تهویه طبیعی در زمستان
- شکل مناسب ساختمان
- کاهش سطح خارجی نسبت به حجم داخلی
- ارتفاع کم فضاها
- بام مسطح
- استفاده از پنجره دو جداره
- کنترل و کاهش سرعت باد
- استفاده از پوشش گیاهی مناسب
- جهت‌یابی صحیح نسبت به خورشید و باد
- استفاده از زمین و خاصیت زمین‌گرمایی
فراهم کردن امکان نفوذ اشعه خورشید به داخل بنا:
- نصب سایه‌بان مناسب
- استفاده از پنجره سقفی
- استفاده از مصالح مناسب
- استفاده از پوشش گیاهی مناسب
سایه‌بان مناسب:
- سایه‌بان عمودی در جبهه شمال
- سایه‌بان افقی در جبهه جنوب
- سایه‌بان کرکره‌ای عمودی در شرق و غرب
محافظت بنا از بادهای سرد زمستانی:
- کاهش تلاطم باد در زمستان با شکل و نحوه قرارگیری مناسب ساختمان و فرم سقف
- استفاده از شکل زمین، ساختمان‌های مجاور و گیاهان
- استفاده از بادشکن
- شکل مناسب ساختمان در جبهه بادگیر (استفاده از شکل گرد در نما)
- استفاده از درهای چرخان یا دوتایی به‌صورت ایجاد پیش‌فضا در ورودی‌ها
قواعد استفاده از بادشکن:
- ارتفاع بیشتر بادشکن = طول ناحیه حفاظت شده بیشتر. افزایش بیش از حد ارتفاع فقط کارایی بادشکن را افزایش می‌دهد نه منطقه حفاظت شده را.
- استفاده از موانع یکپارچه و متراکم با درصد تخلخل 25 الی 60 درصد.
- پوشش گیاهی طبیعی به‌طور طبیعی تخلخل و ارتفاع متنوعی دارد.
عیب بادشکن‌ها:
- جلوگیری از وزش نسیم در تابستان و تهویه مناسب.
اصول طراحی شهری در اقلیم سرد:
- خیابان‌ها نباید موازی جریان هوای سرد باشد، زیرا این امر موجب تشدید جریان هوا می‌شود.
- طراحی کوچه‌ها و خیابان‌ها با عرض متوسط و نامنظم برای ایجاد شکستگی در مقابل باد.
- ایجاد خیابان‌های باریک به منظور حفظ رطوبت شهری و کاهش دمای محیط در طول روز.
- رعایت سلسله مراتب طراحی شهری برای ساختمان‌ها.
- عدم ایجاد سطوح صاف شهری.
- استفاده از پوشش گیاهی مناسب برای تعدیل دما و سالم‌سازی محیط و کنترل باد بدون سایه‌اندازی.
- کاشت درختان به صورت متناوب و کمربندی از شمال‌غرب به جنوب‌شرق و برای بهره‌گیری از تابش خورشید درختان برگ‌ریز در سمت شرق و غرب و خزان‌پذیر در جنوب ساختمان.
- استفاده از فضای باز و نیمه‌باز برای افزایش جذب حداکثری نور خورشید و مهار باد غالب.
بیشترین باد سالیانه تبریز از جهت شرق به غرب و شمال‌شرقی به جنوب‌غربی است. برای بهره‌گیری از این بادها و کاهش تاثیرات منفی آنها، استفاده از حداقل بازشو در جبهه شرق، استفاده از دیوار و پنجره دو جداره و کاشت درختان سوزنی‌برگ توصیه می‌شود.
نتیجه‌گیری:
با رعایت اصول طراحی اقلیمی، می‌توان علاوه بر کاهش اتلاف حرارتی و مصرف انرژی، آسایش حرارتی و راحتی بیشتری برای ساکنان فراهم کرد. این اصول نه تنها به بهبود کیفیت زندگی افراد کمک می‌کنند، بلکه به حفظ منابع طبیعی و کاهش تاثیرات منفی بر محیط زیست نیز منجر می‌شوند.
تهیه و تنظیم: پویا مودتی، کارشناس ارشد معماری، گرایش انرژی
منابع:
- نشریه پنجره ایرانیان، سال پنجم، شماره 56، خرداد ماه 1391
- مبانی فیزیک ساختمان 2 (تنظیم شرایط محیطی)، دکتر زهرا قیابکلو، انتشارات سیمای دانش
- خانه‌های قدیمی تبریز، دکتر محمدعلی کی‌نژاد، مهندس محمدرضا شیرازی، انتشارات دانشگاه هنر تبریز
- آشنایی با معماری اسلامی ایران، تقریر دکتر پیرنیا و تالیف دکتر معماریان، انتشارات دانشگاه علم و صنعت
- رابطه توسعه پایدار و طراحی اقلیمی بناهای منطقه سرد و خشک (مورد مطالعاتی:تبریز)، شقاقی، شهریار و مفیدی، مجید، فصلنامه علوم و تکنولوژی محیط زیست، دوره دهم، شماره 3، پائیز 87
- کونه شناسی خانه‌های سنتی حیاط‌دار تبریز بر اساس معیارهای کالبدی موثر بر عملکرد اقلیمی حیاط مرکزی، مرادی ساسان، فصلنامه مدیریت شهری، شماره 51، تابستان 1397
تماشای معماری آلوار آلتو
